O que é potencial de descanso?

O potencial de repouso é a diferença de voltagem através de uma membrana celular, e às vezes é chamada de voltagem de repouso. Certos tipos de células, como neurônios e células musculares, usam o potencial de repouso para promover mudanças dentro da célula e do corpo. Potenciais de ação, contração muscular e estabelecimento ou alteração de processos de equilíbrio na célula envolvem o potencial de repouso da membrana.

Existem concentrações variadas de íons no citosol, ou no interior da célula, bem como dentro de diferentes compartimentos celulares e organelas. Como os íons são carregados positiva ou negativamente, eles criam uma diferença de carga entre esses diferentes compartimentos, formando uma diferença no potencial elétrico. Frequentemente, as células desejam manter essa diferença através de uma membrana usando bombas e canais de proteínas. Quando uma diferença de potencial elétrico é mantida, isso é chamado de potencial de repouso.

Os íons mais envolvidos na criação e manutenção de uma tensão de repouso para uma membrana são os íons sódio (Na) e potássio (K). Geralmente, a concentração de K ⁺ é maior dentro da célula do que fora, enquanto a concentração de Na ⁺ é maior fora da célula do que dentro. Essa diferença é mantida por uma bomba de proteína de membrana chamada Na ⁺ / K ⁺ -ATPase, que utiliza trifosfato de adenosina (ATP) como energia para manter as concentrações relativas. A bomba incorpora três íons Na ⁺ na célula para cada dois íons K ⁺ que exporta, dando ao interior da célula uma carga mais negativa. Esse potencial de repouso é especialmente importante para os neurônios, que usam a diferença de tensão para disparar potenciais de ação.

Nos neurônios e outras células do sistema nervoso, um potencial de ação é gerado quando o potencial de repouso é perturbado. O potencial de ação começa com um influxo de íons Na ⁺ na célula através de certos canais iônicos, o que cria uma despolarização do potencial da membrana quando um certo limiar é atingido. Aqui, o potencial de ação é gerado e o sinal elétrico é transmitido através do neurônio. Após o pico de Na ⁺ , mais canais de íons dependentes de tensão se abrem, liberando K ⁺ da célula, um passo no potencial de ação é conhecido como hiperpolarização, onde o potencial da membrana cai abaixo da tensão normal de repouso. A célula então restabelece seu potencial de repouso usando a Na ⁺ / K ⁺ -ATPase no processo de repolarização.

Os íons cálcio (Ca) também são importantes na manutenção do potencial de membrana em repouso nas células musculares. Os íons Ca ²⁺ são armazenados em uma organela chamada retículo sarcoplasmático, que contém bombas de proteínas para manter altas concentrações de Ca ²⁺ dentro do compartimento. Quando uma célula muscular é solicitada a se contrair, um sinal elétrico aciona o retículo sarcoplasmático usando o potencial de repouso. O compartimento é então capaz de abrir, liberando íons Ca ²⁺ na célula, que se ligam às fibras que permitem que o músculo se contraia.